JP2001266083A - Reader and writer for contactless type information storage medium - Google Patents
Reader and writer for contactless type information storage mediumInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタに関するものである。The present invention relates to a reader / writer for a non-contact information storage medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報記憶媒体として、様々なIC
カードが普及している。これらのICカードは、データ
通信を接続端子を介して行う接触型ICカードと、コイ
ルを通じて電磁誘導により通信を行う非接触型ICカー
ドに分類され、主に、接触型ICカードは、決済用途、
非接触型ICカードは、交通システム等のゲートアクセ
ス管理に用いられている。従来、非接触通信に用いられ
る非接触型ICカードリーダライタは、アンテナ面がリ
ーダライタ表面に露出又は独立したタイプ(以下、アン
テナ露出タイプ)(図5参照)と、ポケット状又はスリ
ット状、スロット状等の形態のカード挿入部を有するタ
イプ(以下、筐体タイプ)(図6参照)の2種類に大き
く分類することができる。2. Description of the Related Art In recent years, various ICs have been used as information storage media.
Cards are widespread. These IC cards are classified into a contact type IC card which performs data communication through a connection terminal and a non-contact type IC card which performs communication by electromagnetic induction through a coil. Contact type IC cards are mainly used for settlement purposes,
Non-contact type IC cards are used for gate access control in traffic systems and the like. 2. Description of the Related Art Conventionally, a non-contact type IC card reader / writer used for non-contact communication includes a type in which an antenna surface is exposed or independent on the reader / writer surface (hereinafter, an antenna-exposed type) (refer to FIG. 5), a pocket type or a slit type, and a slot type. It can be roughly classified into two types: a type having a card insertion portion in a shape (hereinafter, referred to as a housing type) (see FIG. 6).
【0003】図5は、従来のアンテナ露出タイプの非接
触型ICカードリーダライタを示す図である。アンテナ
ユニット11は、制御ユニット12から独立して離れた
位置にあって、所定の距離内に非接触型ICカードが近
づいたときに、通信を行う。このようなアンテナ露出タ
イプの非接触型ICカードリーダライタは、アンテナ面
に近づけるだけで通信が可能となるため、カード使用者
にとって使い勝手がよい反面、カードをリーダライタに
近づける位置は、カード使用者によって異なるので、カ
ードを近づける位置のバラツキが大きく、比較的遠距離
にあるICカードについても通信を許容している。その
ため、通信状態が悪い状態にも関わらずカードアクセス
可能となり、通信途中における通信不良が発生するとい
う問題があった。また、アンテナがむき出しのため、リ
ーダライタより送出される電磁波が外に漏れ出しやす
く、これを防ぐためにリーダライタの出力に対する制約
が大きく、通信特性を向上しにくいという問題があっ
た。FIG. 5 is a view showing a conventional non-contact type IC card reader / writer of an antenna exposure type. The antenna unit 11 is located independently of the control unit 12 and performs communication when the non-contact type IC card approaches within a predetermined distance. Such an antenna-exposed non-contact type IC card reader / writer can communicate only by being brought close to the antenna surface, so that it is easy for a card user to use. Therefore, there is a large variation in the position at which the card is brought closer, and communication is allowed even for an IC card at a relatively long distance. For this reason, there is a problem that the card can be accessed in spite of a poor communication state, and a communication failure occurs during the communication. In addition, since the antenna is exposed, electromagnetic waves transmitted from the reader / writer are likely to leak out. In order to prevent this, there is a problem that the output of the reader / writer is greatly restricted, and it is difficult to improve communication characteristics.
【0004】図6は、従来の筐体タイプの非接触型IC
カードリーダライタを示す図である。筐体3は、その中
に図示しない制御ユニットを備えている。また、筐体3
には、非接触型ICカードを挿入するための空間(カー
ド通信用エリア)を有したカード挿入部4が設けられて
いる。カード挿入部4の内壁の一面には、アンテナユニ
ット1が設けられており、このアンテナユニット1を介
して、カード挿入部2に挿入された非接触型ICカード
と通信を行う。このように、筐体タイプの非接触型IC
カードリーダライタは、アンテナが筐体で囲われている
ため、アンテナ露出タイプの非接触型ICカードリーダ
ライタと比較し、電磁波が外に漏れ出しにくく、リーダ
ライタの出力を上げることが可能であった。FIG. 6 shows a conventional housing type non-contact type IC.
It is a figure showing a card reader / writer. The housing 3 includes a control unit (not shown) therein. In addition, case 3
Is provided with a card insertion section 4 having a space (card communication area) for inserting a non-contact type IC card. An antenna unit 1 is provided on one surface of an inner wall of the card insertion unit 4, and communicates with a non-contact type IC card inserted into the card insertion unit 2 via the antenna unit 1. Thus, the housing type non-contact type IC
Since the antenna of the card reader / writer is enclosed by the housing, electromagnetic waves are less likely to leak out and the output of the reader / writer can be increased as compared with a non-contact type IC card reader / writer with an exposed antenna. Was.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の筐体タイプの非接触型ICカードリーダライタは、リ
ーダライタ自身の制御回路の影響や、筐体に導体が用い
られている場合は、筐体形状や導体配置等の影響によ
り、電磁波が遮断されたり、特定の方向に歪むなどし
て、カード挿入部における磁界の強さが不均一な分布と
なり、通信が不安定な領域が発生するという問題があっ
た。また、筐体内部に設けられている制御回路にノイズ
が乗りやすいという問題もあった。However, the above-mentioned conventional case-type non-contact type IC card reader / writer has a problem in that the influence of the control circuit of the reader / writer itself or the case where a conductor is used in the case. Electromagnetic waves are cut off or distorted in a specific direction due to the influence of the housing shape, conductor arrangement, etc., resulting in a non-uniform distribution of the magnetic field strength at the card insertion part, and an unstable communication area occurs. There was a problem. In addition, there is a problem that noise easily gets on a control circuit provided inside the housing.
【0006】本発明の課題は、非接触式情報記憶媒体の
位置によらず、安定した通信を行える非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタを提供することである。An object of the present invention is to provide a reader / writer for a non-contact information storage medium capable of performing stable communication regardless of the position of the non-contact information storage medium.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項1の発明は、非接触式情報記憶媒体の少な
くとも一部を挿入可能な空間を有し、少なくとも挿入さ
れた前記非接触式情報記憶媒体を挟む挿入部(4)を有
した筐体(3)と、前記挿入部近傍に設けられ、電磁波
により非接触式情報記憶媒体と情報及び/又は電力の授
受を非接触で行うアンテナ(1)と、前記挿入部近傍に
設けられ、前記アンテナが発生する電磁波の指向性を整
える電磁波整合手段(5)とを備えた非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタである。The present invention solves the above-mentioned problems by the following means. In addition, in order to make it easy to understand, description is given with reference numerals corresponding to the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. That is, the invention according to claim 1 has a space having a space in which at least a part of the non-contact type information storage medium can be inserted, and having an insertion portion (4) for sandwiching at least the inserted non-contact type information storage medium. A body (3), an antenna (1) provided in the vicinity of the insertion portion, for transmitting and receiving information and / or power to and from a non-contact type information storage medium by electromagnetic waves in a non-contact manner; A reader / writer for a non-contact type information storage medium, comprising: an electromagnetic wave matching means (5) for adjusting the directivity of an electromagnetic wave generated by an antenna.
【0008】請求項2の発明は、請求項1に記載の非接
触式情報記憶媒体用のリーダライタにおいて、前記電磁
波整合手段は、前記挿入部(4)に挿入された前記非接
触式情報記憶媒体を前記アンテナ(1)と対向して挟む
位置に設けられた高透磁率材料(5)により形成されて
いることことを特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリ
ーダライタである。According to a second aspect of the present invention, in the reader / writer for a non-contact type information storage medium according to the first aspect, the electromagnetic wave matching means includes the non-contact type information storage medium inserted into the insertion section (4). A reader / writer for a non-contact type information storage medium, characterized by being formed of a high magnetic permeability material (5) provided at a position sandwiching a medium facing the antenna (1).
【0009】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載の非接触式情報記憶媒体用のリーダライタにおい
て、前記電磁波整合手段は、フェライト(5)により形
成されていることを特徴とする非接触式情報記憶媒体用
のリーダライタである。[0009] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
3. The reader / writer for a non-contact information storage medium according to claim 1, wherein the electromagnetic wave matching means is formed of ferrite (5).
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照しながら、本
発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。図1
は、本発明による非接触式情報記憶媒体用のリーダライ
タの実施形態を説明する図である。なお、前述した従来
例と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付し
て、重複する説明を適宜省略する。 (実施形態)本実施形態における非接触式情報記憶媒体
用のリーダライタは、非接触式情報記憶媒体である非接
触型ICカードと非接触で情報及び電力の授受を行うリ
ーダライタであって、アンテナを内蔵した筐体タイプの
リーダライタである。リーダライタは、アンテナユニッ
ト1,筐体3,カード挿入部4,フェライトコア5を備
えている。Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a reader / writer for a contactless information storage medium according to the present invention. Note that the same reference numerals are given to portions that perform the same functions as those of the above-described conventional example, and redundant description will be omitted as appropriate. (Embodiment) A reader / writer for a non-contact information storage medium according to the present embodiment is a reader / writer for exchanging information and power with a non-contact type IC card as a non-contact information storage medium in a non-contact manner. This is a housing-type reader / writer that incorporates an antenna. The reader / writer includes an antenna unit 1, a housing 3, a card insertion part 4, and a ferrite core 5.
【0011】アンテナユニット1は、非接触型ICカー
ドとの通信時に、電磁波を送受信するアンテナを備えた
ユニットであり、カード挿入部4の下側の面に設けられ
ている。筐体3は、金属製の外装部品であり、非接触型
ICカードを挿入する穴であるカード挿入部4を有して
いる。また、図示しないが、筐体3の内部には、制御回
路が設けられている。The antenna unit 1 is a unit provided with an antenna for transmitting and receiving an electromagnetic wave when communicating with a non-contact type IC card, and is provided on a lower surface of the card insertion section 4. The housing 3 is a metal exterior component and has a card insertion part 4 which is a hole for inserting a non-contact type IC card. Although not shown, a control circuit is provided inside the housing 3.
【0012】フェライトコア5は、アンテナユニットと
対向する対面(カード挿入部4の上側)に設けられ、ア
ンテナユニットが発生する電磁波の指向性を整える電磁
波整合手段であって、高透磁率材料(軟磁性材料)であ
るフェライトにより形成されている。図2は、アンテナ
ユニット1からの距離Zに対する、アンテナユニット1
から送出される電磁波の磁界強度Hの変化を示すグラフ
であり、フェライトコアを設けた場合と、設けない場合
について示している。The ferrite core 5 is provided on the opposite surface (upper side of the card insertion section 4) facing the antenna unit, and is an electromagnetic wave matching means for adjusting the directivity of the electromagnetic wave generated by the antenna unit. (Magnetic material). FIG. 2 shows the antenna unit 1 with respect to the distance Z from the antenna unit 1.
5 is a graph showing a change in the magnetic field strength H of an electromagnetic wave transmitted from a ferrite core, with and without a ferrite core.
【0013】フェライトコア5は、磁束を集めやすいた
め、従来のフェライトコアを用いないリーダライタと比
較して、リーダライタより送出される磁界強度のアンテ
ナ中心部からの距離Zに対する減衰率が低くなり、安定
動作可能な範囲が増える。また、カード挿入部4のアン
テナユニット1の対面に制御回路が設けられている場合
であっても、フェライトコア中心部を通り抜ける磁界
は、少ないため、制御回路に与えるノイズ等の悪影響を
低減することが出来る。更に、フェライトコアのカード
通信用スペースに対して反対面にアルミニウム板等の遮
蔽物を貼り付けることにより、制御回路に与えるノイズ
を更に低減させることが出来る。Since the ferrite core 5 easily collects magnetic flux, the attenuation rate of the magnetic field intensity transmitted from the reader / writer with respect to the distance Z from the center of the antenna is lower than that of a conventional reader / writer not using a ferrite core. The range in which stable operation is possible increases. Further, even when a control circuit is provided on the face of the antenna unit 1 of the card insertion unit 4, the magnetic field passing through the center of the ferrite core is small, so that adverse effects such as noise on the control circuit are reduced. Can be done. Further, by attaching a shield such as an aluminum plate to the opposite side of the card communication space of the ferrite core, noise applied to the control circuit can be further reduced.
【0014】(実施例)図3は、本実施形態の具体的な
実施例を示す図である。本実施例の非接触型ICカード
用のリーダライタにおいては、搬送波周波数を13.5
6MHzとし、アンテナユニット1として、アンテナサ
イズ100mm×100mm、アンテナ巻数2巻のアン
テナを用いた。尚、リーダライタのアンテナ面より60
mmの箇所にZn,Mn,Ni,Fe,Cu等により構
成されるフェライトコア5(100mm×100mm×
4mm)を配置し、アンテナユニット1とフェライトコ
ア5とで囲まれる空間を、カード挿入部4(カード通信
用エリア)として設けた。本実施例において、アンテナ
ユニット1から送出される電磁波の磁界強度の変化を測
定した結果を、フェライトコア5を設けない場合と比較
して表1に示す。(Example) FIG. 3 is a diagram showing a specific example of this embodiment. In the reader / writer for the non-contact type IC card of this embodiment, the carrier frequency is set to 13.5.
An antenna having an antenna size of 100 mm × 100 mm and two turns was used as the antenna unit 1. Note that the distance from the antenna surface of the reader / writer is 60
mm, a ferrite core 5 (100 mm × 100 mm ×) made of Zn, Mn, Ni, Fe, Cu, or the like.
4 mm), and a space surrounded by the antenna unit 1 and the ferrite core 5 was provided as a card insertion section 4 (card communication area). Table 1 shows the result of measuring the change in the magnetic field strength of the electromagnetic wave transmitted from the antenna unit 1 in the present embodiment, in comparison with the case where the ferrite core 5 is not provided.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】また、表1の結果をグラフ化して、図4に
示す。フェライトコア5を配置することにより、磁界強
度の分布が表1、図4に示すように比較的フラットにな
り、アンテナ近傍での磁界強度は、ほとんど変わらず、
遠距離においては比較的、磁界強度が高くなった。この
ような磁界強度の分布の相違により、非接触型ICカー
ドとリーダライタとの間の通信良好範囲が距離Z=0〜
40mm(従来:フェライトコア5無し)から距離Z=
0〜50mm(本発明:フェライトコア5有り)とな
り、リーダライタ出力を変えることなく、安定動作可能
な範囲を広げることが出来た。FIG. 4 is a graph of the results shown in Table 1. By arranging the ferrite core 5, the distribution of the magnetic field strength becomes relatively flat as shown in Table 1 and FIG. 4, and the magnetic field strength near the antenna hardly changes.
At a long distance, the magnetic field strength was relatively high. Due to such a difference in the distribution of the magnetic field strength, a good communication range between the non-contact type IC card and the reader / writer has a distance Z = 0 to Z = 0.
Distance Z = 40 mm (conventional: no ferrite core 5)
It was 0 to 50 mm (the present invention: with the ferrite core 5), and the range in which stable operation was possible could be expanded without changing the output of the reader / writer.
【0017】本実施形態によれば、フェライトコア5
を、アンテナユニット1の対面に配置することにより、
カード通信用エリアの磁界強度を高めることができるの
で、安定動作可能な範囲を広げることができる。According to this embodiment, the ferrite core 5
On the opposite side of the antenna unit 1,
Since the magnetic field strength of the card communication area can be increased, the range in which stable operation can be performed can be expanded.
【0018】(変形形態)以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。 (1)本実施形態において、筐体は、金属製である例を
示したが、これに限らず、例えば、樹脂成形品等により
形成してもよい。(Modifications) Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiment described above, and they are also within the equivalent scope of the present invention. (1) In the present embodiment, an example has been described in which the housing is made of metal. However, the present invention is not limited to this. For example, the housing may be formed of a resin molded product or the like.
【0019】(2)本実施形態において、アンテナユニ
ットは、平面的なアンテナを備えた例を示したが、これ
に限らず、例えば、カード挿入部を囲むように立体的に
アンテナが配置されたアンテナユニットでもよい。(2) In this embodiment, the example in which the antenna unit is provided with a planar antenna has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the antenna is three-dimensionally arranged so as to surround the card insertion portion. An antenna unit may be used.
【0020】(3)本実施形態において、電磁波整合手
段として、フェライトを使用した例を示したが、これに
限らず、例えば、パーマロイ,センダスト等の他の高透
磁率材料としてもよい。(3) In this embodiment, an example in which ferrite is used as the electromagnetic wave matching means has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, other high magnetic permeability materials such as permalloy and sendust may be used.
【0021】(4)本実施形態において、アンテナユニ
ット1を下側に配置し、フェライトコア5を上側に配置
した例を示したが、これに限らず、例えば、これらを逆
にしてもよいし、カード挿入部を縦型にする場合には、
横方向に配置してもよい。(4) In this embodiment, an example is shown in which the antenna unit 1 is disposed on the lower side and the ferrite core 5 is disposed on the upper side. However, the present invention is not limited to this, and these may be reversed. If you want to insert the card vertically,
They may be arranged horizontally.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項1の
発明によれば、アンテナが発生する電磁波の指向性を整
える電磁波整合手段を備えたので、電磁波が不要な方向
に拡散することなく、必要な方向に集めることができる
ので、通信が安定する範囲を広げることができる。As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, since the electromagnetic wave matching means for adjusting the directivity of the electromagnetic wave generated by the antenna is provided, the electromagnetic wave is not diffused in unnecessary directions. Since the information can be collected in a necessary direction, the range in which communication is stabilized can be expanded.
【0023】請求項2の発明によれば、電磁波整合手段
は、アンテナと対向した位置に設けられた高透磁率材料
により形成されているので、電磁波を効率よく集めるこ
とができる。According to the second aspect of the present invention, since the electromagnetic wave matching means is formed of a high magnetic permeability material provided at a position facing the antenna, it is possible to efficiently collect electromagnetic waves.
【0024】請求項3の発明によれば、電磁波整合手段
は、フェライトにより形成されているので、通信が安定
する範囲が広い非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ
を低価格に製造することができる。According to the third aspect of the present invention, since the electromagnetic wave matching means is made of ferrite, a reader / writer for a non-contact type information storage medium having a wide range in which communication can be stabilized can be manufactured at low cost. it can.
【図1】本発明による非接触式情報記憶媒体用のリーダ
ライタの実施形態を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a reader / writer for a non-contact information storage medium according to the present invention.
【図2】アンテナユニット1からの距離Zに対する、ア
ンテナユニット1から送出される電磁波の磁界強度Hの
変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a change in a magnetic field strength H of an electromagnetic wave transmitted from the antenna unit 1 with respect to a distance Z from the antenna unit 1;
【図3】本実施形態の具体的な実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the embodiment.
【図4】表1の結果をグラフ化して示した図である。FIG. 4 is a graph showing the results of Table 1.
【図5】従来のアンテナ露出タイプの非接触型ICカー
ドリーダライタを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional non-contact type IC card reader / writer of an antenna exposure type.
【図6】従来の筐体タイプの非接触型ICカードリーダ
ライタを示す図である。FIG. 6 is a view showing a conventional case-type non-contact type IC card reader / writer.
1 アンテナユニット 3 筐体 4 カード挿入部 5 フェライトコア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna unit 3 Housing 4 Card insertion part 5 Ferrite core
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 5/02 H04B 5/02 Fターム(参考) 2C005 MA40 NA08 TA22 5B058 CA17 5J046 AA04 AB11 PA01 5J047 AA04 AB11 FC00 5K012 AA05 AB03 AC06 BA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 5/02 H04B 5/02 F term (Reference) 2C005 MA40 NA08 TA22 5B058 CA17 5J046 AA04 AB11 PA01 5J047 AA04 AB11 FC00 5K012 AA05 AB03 AC06 BA02
Claims (3)
を挿入可能な空間を有し、少なくとも挿入された前記非
接触式情報記憶媒体を挟む挿入部を有した筐体と、 前記挿入部近傍に設けられ、電磁波により非接触式情報
記憶媒体と情報及び/又は電力の授受を非接触で行うア
ンテナと、 前記挿入部近傍に設けられ、前記アンテナが発生する電
磁波の指向性を整える電磁波整合手段と、 を備えた非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。1. A housing having a space into which at least a part of a non-contact information storage medium can be inserted, and a housing having an insertion portion sandwiching at least the inserted non-contact information storage medium, and a vicinity of the insertion portion. An antenna for transmitting and receiving information and / or power to and from a non-contact type information storage medium by electromagnetic waves in a non-contact manner; and an electromagnetic wave matching means provided near the insertion portion for adjusting the directivity of the electromagnetic waves generated by the antenna. A reader / writer for a non-contact information storage medium, comprising:
用のリーダライタにおいて、 前記電磁波整合手段は、前記挿入部に挿入された前記非
接触式情報記憶媒体を前記アンテナと対向して挟む位置
に設けられた高透磁率材料により形成されていること、 を特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。2. The reader / writer for a non-contact type information storage medium according to claim 1, wherein the electromagnetic wave matching unit faces the non-contact type information storage medium inserted into the insertion portion with the antenna. A reader / writer for a non-contact type information storage medium, wherein the reader / writer is formed of a high magnetic permeability material provided at a sandwiching position.
情報記憶媒体用のリーダライタにおいて、 前記電磁波整合手段は、フェライトにより形成されてい
ること、 を特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。3. The non-contact type information storage medium according to claim 1, wherein the electromagnetic wave matching means is formed of ferrite. Reader / writer for media.
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012133232A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 | Antenna apparatus and communication apparatus |
JP2018527792A (en) * | 2015-07-17 | 2018-09-20 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | Device with antenna |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072259A patent/JP2001266083A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103534870A (en) * | 2011-03-30 | 2014-01-22 | 迪睿合电子材料有限公司 | Antenna apparatus and communication apparatus |
US9252488B2 (en) | 2011-03-30 | 2016-02-02 | Dexerials Corporation | Antenna apparatus and communication apparatus |
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